格兰汤普森偏振器由两个α-BBO棱镜粘合而成。 有两种类型的格兰汤普森。 一种是标准格式,另一种是长格式。 它们的长度与孔径之比分别为2.5:1和3.0:1。 格兰汤普森棱镜的消光比往往比空偏光片高。 在紫外线光谱中,它们的传输受到双折射材料以及胶层吸收的限制。 α-BBO偏振器可以在约190-900nm范围内使用。α-BBO Glan-Thompson Polarizer的设计和选型。
一、设计原理
1. 晶体基础
α-BBO 为负单轴晶体,透光范围190~3500nm,覆盖深紫外、可见光、近红外,双折射大,偏振分离能力强。
2. 结构构成
由两块直角梯形 α-BBO 棱镜斜面贴合组成,两晶体光轴平行排布,光线垂直入射端面。
3. 工作机理
入射自然光分解为 o 光、e 光;o 光在斜面发生全内反射被滤除,e 光直线透射输出,得到高纯度线偏振光。
相较于格兰激光棱镜,通光口径更大、视场角更广,结构紧凑。
4. 关键判定条件
依托临界角原理,设计斜面倾角大于 o 光临界入射角,实现杂偏振彻底拦截,保障出射偏振纯度。
二、核心设计参数
·适用波段:190~3500nm,适配 193/266/355nm 紫外激光,低于 190nm 无法使用
·消光比:常规,精密级可达
·损伤阈值:355nm 约,耐受中高功率紫外激光
·视场角:典型 ±8°~±12°,广角入射兼容性好
·面形精度:常规,精密检测选用
·拼接工艺
光胶:无胶层,紫外、高功率场景首选,无吸收老化
胶合:低成本,仅用于 400nm 以上低功率光路
·通光孔径:常用 Φ6/8/10/15/20mm,选型预留光束 1.2~1.5 倍余量
二、同类格兰棱镜对比
品类
透光区间
消光比
损伤阈值
视场角
适用特点
α-BBO 格兰汤普森
190~3500nm
高
较高
大口径、广角
偏振起偏检偏、大光斑光路
α-BBO 格兰激光
190~3500nm
高
更高
偏小
超高功率窄光束激光
石英格兰棱镜
200~2300nm
中等
偏低
中等
经济型常规偏振光路
MgF₂格兰棱镜
110~7000nm
高
极高
中等
极深紫外超高功率场景
四、核心光学参数(福州呈欣光电有限公司)
福州呈欣光电标准型号:GMP60系列
·波长范围:190–3500 nm(覆盖 532/1064/1310/1550/2000 nm)
·消光比:95%(镀膜后)
·损伤阈值(脉冲):>500 MW/cm² @1064 nm, 20 ns
·损伤阈值(CW):>100 W/cm² @1064 nm
·波前畸变:

